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2.8: Mikrobiologische Lebensmittelsicherheit - Biologie

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Prüfung auf bakterielle Kontamination von Lebensmitteln

Bakterien sind unglaublich vielfältig und in den meisten Teilen der Natur reichlich vorhanden. Pathogene (schädliche) und potenziell pathogene Bakterien können an unerwarteten Stellen gefunden werden, beispielsweise in der Nahrung, die wir essen, dem Wasser, das wir trinken oder zur Erholung verwenden, im Boden, auf Oberflächen in Ihrem Zuhause und anderswo.

Leider sind die Dinge, die wir essen und trinken, für uns ein ziemlich häufiges Vehikel für die Übertragung von Krankheiten. Da Speisen und Getränke unseren Verdauungstrakt passieren, sind die häufigsten Symptome einer lebensmittelbedingten Krankheit Bauchschmerzen oder -schmerzen, Übelkeit, Durchfall und/oder Erbrechen. Magen-Darm-Erkrankungen, die durch lebensmittelbedingte Mikroben verursacht werden, reichen von leicht bis extrem schwächend, sogar tödlich. Die für diese Art von Krankheit verantwortlichen biologischen Agenzien können Viren, Bakterien, Pilze, Protozoen oder Helminthen sein.

Um die Öffentlichkeit vor Krankheiten zu schützen, müssen Hersteller und Vertreiber von in den USA konsumierten Lebensmitteln nachweisen, dass ihre Lebensmittel frei von Krankheitserregern sind, bevor sie zum Verkauf angeboten werden. Aufsichtsbehörden auf lokaler, bundesstaatlicher und bundesstaatlicher Ebene (wie das Landwirtschaftsministerium und die Food and Drug Administration) verlangen routinemäßige bakteriologische Tests, um die Öffentlichkeit vor einer lebensmittelbedingten Krankheit zu schützen. Obwohl viele Arten von Mikroben lebensmittelbedingte Krankheiten verursachen können, betrachten die CDC und die FDA derzeit die Bakterien Bacillus cereus, Campylobacter jejuni, Clostridium spp., pathogene Stämme von Escherichia coli, Listerienmonocytogenes, Salmonellen spp., Shigella spp., Staphylococcus aureus, Vibrio spp., und Yersinien spp.; die Parasiten Kryptosporidie und Cyclospora; und das Norwalk-Virus (Norovirus) (http://www.cdc.gov/foodnet/index.html) als das am weitesten verbreitete und am meisten besorgniserregende Virus in den Vereinigten Staaten.

Obwohl es „schnelle“ Methoden zum Nachweis bakterieller Kontaminanten in Lebensmitteln gibt, die auf DNA- und Antikörpertests beruhen, ist das Ausplattieren von Proben auf Differential- und Selektivkulturmedien eine bewährte Methode. Der Nachteil ist, dass Kulturmethoden mehr Zeit benötigen, aber die Vorteile sind die Einfachheit der Tests und eine höhere Spezifität und Sensitivität.

Die relativ geringe Anzahl von Bakterien, die in einer Lebensmittelprobe vorhanden sind, schränkt die Empfindlichkeit aller verschiedenen Arten von Tests ein, die zur Bewertung der Lebensmittelsicherheit verfügbar sind, einschließlich derjenigen, die auf Kultur basieren. Ein vorbereitender Schritt, der als Anreicherungskultur bezeichnet wird, kann verwendet werden, um die Anzahl der bakteriellen Krankheitserreger zu amplifizieren, indem die Lebensmittelprobe in einem nicht selektiven Medium vorinkubiert wird, das das Wachstum aller Bakterien, die sich in der Probe befinden könnten, fördert.

Viele Standardmethoden beinhalten eine zweistufige Anreicherungskultur. Der erste Schritt oder die Voranreicherung beinhaltet die Zugabe einer bestimmten Menge (nach Gewicht bestimmt, typischerweise 10–25 Gramm) des zu testenden Lebensmittels in einem großen (100–250 ml) Volumen eines nicht selektiven Nährmediums. Nach einer Inkubationszeit von 18–24 Stunden bei 37 °C wird eine kleine Probe der Anreicherungskultur auf eine oder mehrere Arten von selektiven Medien übertragen, die das Wachstum konkurrierender Mikroben hemmen und gleichzeitig die Vermehrung des Zielpathogens ermöglichen. Viele dieser Formulierungen sind auch insofern unterschiedlich, als das Wachstum des bakteriellen Ziels eine charakteristische chemische Veränderung des Aussehens des Mediums verursacht, wodurch das Pathogen von anderen möglichen Verunreinigungen, wie z .

Wir werden unsere eigene Untersuchung der Lebensmittelsicherheit mit einer modifizierten und verkleinerten Anpassung der Standardlabormethoden durchführen, beginnend mit einer Voranreicherungskultur von Lebensmittelproben, gefolgt von einer Ausplattierung auf verschiedenen Arten von Selektiv- und Differenzierungsmedien. Unsere Bestimmung der Lebensmittelkontamination basiert auf (a) dem Wachstum von Bakterien auf den selektiven Medien und (b) der Beobachtung einer spezifischen biochemischen Reaktion (normalerweise einer Farbänderung), die für eine bestimmte Art von Krankheitserregern charakteristisch ist. Beachten Sie, dass diese Methoden auf bakteriellen Phänotypen (Eigenschaften) basieren und mehr als eine Bakterienart die gleichen selektiven/differentiellen Eigenschaften aufweisen kann. Daher erfordert die endgültige Identifizierung eines aus Lebensmitteln isolierten Bakteriums zusätzliche Tests.

Es stehen zahlreiche Medienformulierungen zur Verfügung, die die Isolierung und Identifizierung von pathogenen Bakterien in Lebensmitteln ermöglichen. Mit den in Tabelle 1 beschriebenen Medien testen wir Lebensmittel auf EHEC-Kontaminationen (enterohämorrhagische E coli) und andere Stämme von E. coli, S. aureus, B. cereus, Salmonellen, und Shigella.

Tabelle 1
MittelSelektive(r) Agent(en)Differenzial-Agent(en)Erkennung
MacConkey-Agar

(MAC)

Gallensalze und Kristallviolett hemmen das Wachstum der meisten grampositiven, nicht enterischen Bakterien.Laktose- und pH-IndikatorGram-negative enterische Bazillen werden wachsen; E coli wird rosa Kolonien produzieren, Salmonellen und Shigella spp. fermentieren keine Laktose und Kolonien sind farblos.
Sorbit-MacConkey-Agar

(SMAC)

Gallensalze und Kristallviolett hemmen das Wachstum der meisten grampositiven, nicht enterischen Bakterien.Sorbit und pH-IndikatorGram-negative enterische Bazillen werden wachsen; E coli 0157:H7 fermentiert kein Sorbit und Kolonien sind farblos
Mannit-Salz-Agar

(MSA

7,5% Natriumchlorid hemmt das Wachstum der meisten gramnegativen BakterienMannit und pH-IndikatorSalztolerante Bakterien wachsen; S. aureus fermentiert Mannit und Kolonien sind gelb; B. cereus fermentiert kein Mannit und Kolonien sind tiefrot.

Voranreicherung zur Förderung des Bakterienwachstums

Notiz: Dies erfordert zusätzlich zu Ihrer regulären Laborzeit Zeit. Da sowohl das Vorhandensein als auch die Art von Bakterien, die in den Lebensmitteln enthalten sein können, unbekannt sind, sollten während des gesamten Verfahrens BSL2-Eindämmungspraktiken angewendet werden.

Lebensmittelproben werden bis zu einer Woche vor Ihrem geplanten Labortermin im Labor verfügbar sein.

Übertragen Sie 5 ml Tryptic Soy Broth in ein Einwegkulturröhrchen aus Kunststoff. Sie sollten eine Lebensmittelprobe zum Testen auswählen. Bereiten Sie eine Anreicherungskultur des ausgewählten Lebensmittels vor, indem Sie eine kleine Menge des Lebensmittels unter aseptischen Verfahren in die Brühe im Kulturröhrchen überführen. Setzen Sie eine Kappe auf das Röhrchen, mischen Sie den Inhalt vollständig und stellen Sie es bei 37 °C in den Inkubator.

Mindestens 18 Stunden nach Beginn der Anreicherungskultur (ein Tag nach Beginn der Anreicherungskultur wird bevorzugt) und nicht später als am Tag vor dem geplanten Zeitraum für diese Untersuchung, kehren Sie ins Labor zurück und verwenden Sie eine Impföse, um Proben aus der Anreicherungskultur auf jede der drei in Tabelle 1 beschriebenen Arten von selektiven und differentiellen Medien zu subkultivieren. Verwenden Sie die Ausstrichplattenmethode für alle Platten, so dass sich isolierte Kolonien bilden. Entsorgen Sie die Anreicherungskultur sachgerecht als potenzielle Biogefährdung.

Bringen Sie die Streak-Platten zur Beobachtung und weiteren Untersuchung während des Laborzeitraums in den Inkubator zurück.

Lebensmittelprobe getestet ________________________________________________________

Gekocht oder roh? ________________________________________________________________

Wie wurde dieses Lebensmittel vor dem Test gelagert? _________________________________________

MittelWachstum auf Medium? (ja oder Nein)Aussehen von Kolonien/Medium, wenn Wachstum aufgetreten ist
MacConkey-Agar (MAC)
Sorbit-MacConkey-Agar (SMAC)
Mannit-Salz-Agar (MSA)

Geben Sie für jedes der selektiven und differentiellen Medien, auf denen Bakterienkolonien beobachtet werden, an, was das Aussehen der Kolonien in Bezug auf die in der Lebensmittelprobe vorhandene(n) mögliche(n) Bakterienart(en) anzeigt.

MittelBeobachtungen, die auf eine Kontamination der Lebensmittelprobe mit potenziellen lebensmittelbedingten Krankheitserregern hinweisen
MacConkey-Agar (MAC)
Sorbit-MacConkey-Agar (SMAC)
Mannit-Salz-Agar (MSA)

Das Wachstum und das Auftreten von Kolonien auf selektiven und differentiellen Medien ist ein Indikator für das Vorhandensein spezifischer bakterieller Krankheitserreger, aber diese Ergebnisse müssen bestätigt werden, bevor gemeldet wird, dass Lebensmittel kontaminiert sind und die Einnahme eine lebensmittelbedingte Krankheit auslösen kann. Führen Sie daher zusätzliche Tests durch, um zu bestätigen, dass die auf den selektiven Medien beobachteten Kolonien potenziell pathogene Bakterien sind. Diese Tests umfassen:

Gramfärbung repräsentativer Kolonien (alle)

Gerinnungstest zur Bestätigung Staphylococcus aureus (S. aureus ist Koagulase +)

Kolonialmorphologie und Endosporenfärbung zur Bestätigung Bacillus cereus

TSI-Test zur Bestätigung E. coli, Salmonellen, und Shigella

Erwartete und experimentelle Ergebnisse

Geben Sie für jedes Bakterium das ERWARTETE Ergebnis der Gram- und Endosporen-Färbung und der TSI-Tests an, die die Identität des potenziellen lebensmittelbedingten Krankheitserregers bestätigen würden.

Erwartete Gram-Färbungsreaktionen:

E coli ______________________ Salmonellen spp. _____________________

S. aureus ___________________ Shigella spp. ________________________

B. cereus ___________________

Erwartete Endosporen-Färbungsreaktionen:

B. cereus ________________________________________

Erwartete TSI-Reaktionen:

E coli ________________ Salmonellen spp. _______________ Shigella spp. _______________

Führen Sie für jeden Kolonietyp, der auf den verschiedenen Arten von Selektiv- und Differenzierungsmedien wächst, die entsprechenden Bestätigungs- (oder Indikator-) Tests durch und tragen Sie diese Ergebnisse in die Ergebnistabelle ein.

Ergebnisse der Bestätigungstests

Potenzieller ErregerAuf welchem ​​Medium gefunden?Zusatzprüfung(en)Ergebnis der Prüfung(en)In Lebensmittelprobe vorhanden?
E coli
E coli 0157:H7
S. aureus
B. cereus
Salmonellen spp.
Shigella spp.

Sobald Sie wissen, ob die von uns im Labor getesteten Krankheitserreger in der von Ihnen getesteten Lebensmittelprobe vorhanden waren, vergleichen Sie Ihre Ergebnisse mit denen anderer in Ihrem Labor, die andere Lebensmittel getestet haben.

Wie viele der von Ihrer Laborgruppe getesteten Lebensmittelproben waren ungefähr mit einem oder mehreren dieser Bakterien kontaminiert? Listen Sie die Lebensmittel mit Schadstoffen unten auf:

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Denken Sie über die Bedeutung des Ergebnisses dieser Untersuchung nach und schreiben Sie Ihre Gedanken unten. Bevor der Kurs endet, werden Sie möglicherweise gebeten, Ihre Überlegungen als Teil einer größeren Diskussion darüber zu teilen, was es bedeutet, Bakterien (pathogene oder andere) in Lebensmitteln zu finden, die Sie möglicherweise essen.

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Schau das Video: Mikrobiologie: Die Welt der Schimmelpilze (Juni 2022).


Bemerkungen:

  1. Faezilkree

    Ich gratuliere, was ausgezeichnete Antwort.

  2. Thierry

    Großartig, es ist eine lustige Sache

  3. Pellinore

    Ich denke, dass Sie nicht Recht haben. Ich kann die Position verteidigen. Schreiben Sie mir in PM.

  4. Kigaktilar

    Das ist einfach unvergleichlich :)

  5. Scirwode

    Sie liegen falsch. Schreib mir per PN, diskutiere es.



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